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目的：
建立正常中国成年男性膝关节三维有限元模型，并在其基础上对内侧副韧带 (medial co11ateral ligament，MCL)进行有关生物力学分析，以验证模型的有效 性。
方法：
选取一名正常男性青年膝关节直立位横断CT扫描片一套，扫描范围包括髌上 5cm至膝关节线下lOcm。图象经计算机处理后，按三维有限元网格划分原则，划 分36012个节点，30091个单元，运用有限元软件ABAQOUS／STANDARD Version-6.5， 建立正常膝关节三维有限元模型。在模型上加载弯曲、内外翻和旋转力矩进行受 力分析。然后去除模型中的MCL，模拟韧带的III度损伤，在同样的加载下进行受 力分析，所得数据和完整膝关节模型作比较。
结果：
初步建立了正常中国成年男性膝关节三维有限元模型。对模型进行生物力学分析发现：
1．正常膝关节的内外翻平均活动范围分别为4.94°、4.90°，且同一膝关 节的内外翻活动范围无显著性差异(P>0.90)；
2．正常膝关节的旋转活动发生在屈膝状态下，内外旋平均活动范围分别为 26.42°、32.94°，且同一膝关节的内旋、外旋活动范围有显著性差异(P<0.05)， 外旋活动较大；
3．在膝关节作外翻和旋转运动时，MCL内的应力较高；
4．在外翻应力试验中，MCL内的应力随屈膝角度不同而变化。MCL的中后部 和股骨附着部是高应力区；
5．去除MCL后，在相同力矩下，膝关节外翻和旋转的角度范围显著增大(P<0.05)。
结论：
1．初步建立的正常中国成年男性膝关节三维有限元模型能对膝关节不同载荷下生物力学特点进行较准确的模拟，可用于膝关节生物力学的进一步研究：
2.正常膝关节的内外翻活动范围较小,且同一膝关节的内外翻活动范围无显著性差异。
3.正常膝关节的旋转活动发生在屈膝状态下,且同一膝关节的内旋、外旋活动范围有显著性差异,外旋活动较大。
4.MCL是限制膝关节外翻和旋转运动的重要结构;
5.在外翻应力试验中,MCL内的应力随屈膝角度不同而变化。MCL的中后部和股骨附着部是高应力区,提示这些区域是韧带中容易损伤的部位:
6.MCL损伤后膝关节的直向稳定性和旋转稳定性均降低,其中以对内侧直向稳定性的破坏最为明显。